JPH10235185A - 有害ガスの浄化剤および浄化方法 - Google Patents

有害ガスの浄化剤および浄化方法

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JPH10235185A
JPH10235185A JP9058407A JP5840797A JPH10235185A JP H10235185 A JPH10235185 A JP H10235185A JP 9058407 A JP9058407 A JP 9058407A JP 5840797 A JP5840797 A JP 5840797A JP H10235185 A JPH10235185 A JP H10235185A
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harmful
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秀樹 福田
Kenji Otsuka
健二 大塚
Chitsu Arakawa
秩 荒川
Eisei Koura
永生 古浦
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Japan Pionics Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルシン、ホスフィン、シラン、ジシラン、
トリシラン、ジボラン、セレン化水素の水素化物系有害
成分がガスボンベなどから漏洩した場合において、高濃
度の有害成分を含有する大量の有害ガスを常温で極めて
効率よく浄化することのできる浄化剤および浄化方法を
開発する。 【解決手段】 BET比表面積が150m2 /g以上の
二酸化マンガンおよび銀化合物、またはBET比表面積
が150m2 /g以上の二酸化マンガン、銀化合物およ
び酸化銅を主成分とする浄化剤を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は有害ガスの浄化剤お
よび浄化方法に関し、さらに詳細にはボンベなどから大
量の水素化物系ガスが急激に大気中に漏洩した場合、漏
洩した有害ガスを効率よく浄化するためのガスの浄化剤
および浄化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体工業、液晶工業の発展とと
もに、これらの工程で用いられるアルシン、ホスフィ
ン、シランおよびジボランなどの水素化物系ガスの種類
および使用量が増加している。
【0003】これらの水素化物系ガスは、シリコン半導
体や化合物半導体、液晶などの製造工程において、原料
ガスあるいはドーピングガスとして不可欠なものである
が、いずれも極めて毒性が高く、それぞれの許容濃度は
アルシン(AsH3 )で0.05ppm、ホスフィン
(PH3 )で0.3ppm、シラン(SiH4 )で5p
pm、ジボラン(B2 6 )で0.05ppmとされて
いる。
【0004】このため、高濃度の水素化物系ガスを含有
する有害ガスを大気中に排出した場合、環境を破壊する
ばかりでなく人命を奪うといった危険性があるため、有
害ガスを排出する場合には有害ガス中の水素化物系ガス
の濃度が許容濃度以下となるまで浄化する必要がある。
【0005】半導体や液晶の製造工場において、これら
の水素化物系ガスのボンベは、ガスが漏洩した場合に直
接外部の大気を汚染することを防止するため、通常はシ
リンダーキャビネットと呼ばれるボンベ収納容器内に収
納された状態で製造工程などへのガス供給配管に接続し
て使用される。このようなシリンダーキャビネット内に
収納されていても、思わぬ事故などによりガスが漏洩す
る危険性が皆無といえず、このような事故発生時には迅
速に浄化しなければならない。また製造工程においても
製造装置やガス供給配管からガスが漏洩し、製造現場の
環境を汚染する危険性があり、このような場合も有害ガ
スを緊急に浄化しなければならない。
【0006】これらの水素化物系ガスを有害成分として
含有する有害ガスを浄化する方法としては、湿式浄化法
と乾式浄化法が知られている。湿式浄化法としては、ア
ルカリ溶液に水素化物系廃ガスを接触させ、紫外線を照
射して除害する方法(特開平3−178317号公
報)、アルカリ溶液に水素化物系廃ガスを接触させ、超
音波を作用させて除害する方法(特開平3−17831
8号公報)などが知られている。乾式浄化法としては
銅、亜鉛、鉄の金属化合物からなるハニカム成型体を使
用する有害ガス成分の除去方法(特開昭64−1513
5号公報)、二酸化マンガンと銅を主成分とし、銀化
合物を含有させた成型体を用いて有害ガスを緊急に浄化
する方法(特公平7−100128号公報)が知られて
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】アルシン、ホスフィン
等の有害成分がボンベ、配管あるいはこれらのガスを使
用する装置等から大気中に漏洩した場合の有害ガスの浄
化においては、大流量の有害ガスを迅速に処理する必要
があり、高い浄化能力が必要とされる。また、大気中に
漏洩した水素化物系ガスを空気とともに浄化するため、
水分を含む場合が多い。さらに、製造現場においては安
全性の面から製造装置近傍での有害ガスの浄化が望まれ
ており、また浄化設備のコストを低減するためにも浄化
設備の小型化が求められている。しかしながら、前述の
湿式浄化法は超音波発生装置や紫外線発生装置が必要な
ため設備が大型となること、アルカリ溶液を使用するた
め薬液による浄化装置の腐食が起こること、処理能力が
低いことといった問題点がある。一方、の乾式浄化法
は空気中の水分により除害能力が低下しやすく、水分存
在下では有害ガスを充分浄化することができないという
問題点がある。またの方法は、二酸化マンガン−銅−
銀系の浄化剤を用いているため水分の影響は受けにくい
が、浄化能力が充分に高められていないという問題点が
ある。以上のように、設備が小型であり、浄化能力が高
く、水分存在下であっても能力が低下することのない水
素化物系ガスを含有する有害ガスの浄化剤および浄化方
法の開発が強く望まれていた。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題点を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、アルシン、
ホスフィン等の有害成分がボンベ、配管あるいはこれら
のガスを使用する装置等から大気中に漏洩した場合の有
害ガスの浄化において、BET比表面積が150m2
g以上の二酸化マンガンと、銀化合物もしくは銀化合物
と酸化銅を組み合わせた浄化剤を用いることにより、従
来予想し得なかった大きな浄化能力が得られることを見
出し本発明を完成した。
【0009】すなわち本発明は、有害成分としてアルシ
ン、ホスフィン、シラン、ジシラン、トリシラン、ジボ
ラン、セレン化水素から選ばれる一種以上を含有する有
害ガスと浄化剤とを接触させて該有害ガスを浄化するた
めの浄化剤であって、BET比表面積が150m2 /g
以上である二酸化マンガンおよび銀化合物、またはBE
T比表面積が150m2 /g以上である二酸化マンガ
ン、銀化合物および酸化銅を主成分とすることを特徴と
する有害ガスの浄化剤である。
【0010】また本発明は、有害成分としてアルシン、
ホスフィン、シラン、ジシラン、トリシラン、ジボラ
ン、セレン化水素から選ばれる一種以上を含有する有害
ガスと浄化剤とを接触させて該有害ガスを浄化するため
の浄化方法であって、BET比表面積が150m2 /g
以上である二酸化マンガンと銀化合物、またはBET比
表面積が150m2 /g以上である二酸化マンガンと銀
化合物と酸化銅を主成分とする浄化剤を用い、有害ガス
と該浄化剤を接触させることを特徴とする有害ガスの浄
化方法である。
【0011】本発明においては、BET比表面積が15
0m2 /g以上である二酸化マンガン、銀化合物から成
る成型体、もしくはBET比表面積が150m2 /g以
上である二酸化マンガン、銀化合物、酸化銅から成る成
型体が浄化剤として用いられる。
【0012】本発明に使用する二酸化マンガンは、BE
T法による比表面積が150m2 /g以上の二酸化マン
ガンであり(以下、BET法による比表面積が150m
2 /g以上の二酸化マンガンを高比表面積二酸化マンガ
ンと称す)、200m2 /g以上のものが特に好まし
い。150m2 /g以下であると高い浄化能力が得られ
ない。高比表面積二酸化マンガンを製造する方法として
は希薄な過マンガン酸カリウム水溶液と希薄な硫酸マン
ガン水溶液と濃硫酸を加熱しながら攪拌、混合して合成
する方法がある。
【0013】銀化合物としては、酸化銀(I) 、酸化銀(I
I)ならびに無機酸銀、有機酸銀およびハロゲン化銀など
の銀塩(I) が挙げられる。無機酸銀としては例えば炭酸
銀、硝酸銀、亜硝酸銀、硫酸銀、亜硫酸銀、塩素酸銀、
過塩素酸銀、臭素酸銀、よう素酸銀、過よう素銀、りん
酸水素二銀、りん酸銀、ピロりん酸銀、メタりん酸銀、
テトラフルオロほう酸銀、ヘキサフルオロほう酸銀など
が挙げられ、有機酸銀としては例えば酢酸銀、しゅう酸
銀などが挙げられる。ハロゲン化銀としては例えばふっ
化銀、塩化銀、臭化銀、よう化銀が挙げられる。これら
を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いて
もよい。これらのうちでも酸化銀(I) や酸化銀(II)が特
に好ましい。銀化合物を加えることにより、大気中のよ
うな水分が多く存在する状況下においても充分な浄化能
力を発揮し得る。
【0014】本発明において高比表面積二酸化マンガ
ン、銀化合物から成る浄化剤で浄化能力は充分高められ
ているが、これに酸化銅を加えると浄化能力がさらに高
まる。本発明で用いられる酸化銅は、酸化銅(I) 、酸化
銅(II)であり、どちらか一方でもよく、また併用しても
よい。酸化銅(I) は、例えば食塩溶液を電解液として銅
板を電極とした電解合成法で製造することもできるが、
純度92%以上のものが市販されていることから市販品
を使用すると便利である。酸化銅(II)は、例えば酸化銅
(I) を加熱酸化して製造することもできるが、純度95
%以上のものが市販されていることから市販品を使用す
ると便利である。
【0015】高比表面積二酸化マンガンと銀化合物から
成る浄化剤の組成割合は、銀化合物が少なすぎると十分
な浄化能力が得られず、また多すぎる場合は浄化剤が高
価となり、また浄化能力も向上しないことから、通常は
二酸化マンガンと銀化合物中の銀との重量比で1:0.
25〜0.001である。
【0016】酸化銅を加える場合、二酸化マンガンと銀
化合物中の銀との重量比は1:0.25〜0.001で
あって、この混合物と酸化銅の重量比は1:10以下で
あり、好ましくは1:1.2以下である。酸化銅の割合
が多すぎると浄化能力が低下する。
【0017】浄化剤としては高比表面積二酸化マンガン
−銀化合物の混合成型体もしくは二酸化マンガン−銀化
合物−酸化銅の混合成型体であってもよく、また高比表
面積二酸化マンガン成型体もしくは高比表面積二酸化マ
ンガン−酸化銅成型体に銀化合物を添着させたものであ
っても良い。
【0018】浄化剤を調製する方法としては公知の種々
の方法が用いられる。例えば二酸化マンガン、銀化合
物、酸化銅を所定の割合で予備的に混合したものに水を
加えてかき混ぜ得られたスラリーまたはケーキを押し出
し成型し、適当な長さに切断して得られたペレットを乾
燥させて浄化剤とする方法、または上記のようなスラリ
ーまたはケーキを粉砕したものを打錠成型し、乾燥させ
て浄化剤とする方法、あるいはスラリーまたはケーキを
造粒機などを用いて粒状に成型し、乾燥させて浄化剤と
する方法などが挙げられる。これらのうち加工性および
形状、大きさの選択の容易さなどの点から押し出し成型
によりペレット状とする方法が好ましい。
【0019】粉末原料、スラリーまたはケーキから成型
体を調製する場合は、成型性や成型強度を高めるために
粘結剤を加えても良い。粘結剤としては、無機系粘結
剤、有機系粘結剤のいずれも用いることができる。これ
らの粘結剤は、浄化剤を調製する際、粉体原料に添加、
混練される。粘結剤の添加量は、各成分の割合、成型条
件などによって異なり一概には特定できないが、少なす
ぎる場合は粘結剤としての効果が得られず、多すぎる場
合は浄化能力が低下することから、通常は浄化剤全重量
に対して0.1〜15重量%であり、好ましくは0.5
〜7重量%である。
【0020】二酸化マンガン成型体または二酸化マンガ
ン−酸化銅成型体に銀化合物を添着し浄化剤を調製する
場合は、湿式法でもよく乾式法でもよい。湿式法として
は銀化合物を水性スラリーとして添着する方法、水溶性
の銀化合物を水溶液として含浸させる方法などがある。
また乾式法としては二酸化マンガン成型体、二酸化マン
ガン−酸化銅成型体に粉末状の銀化合物をまぶし付ける
方法などがある。
【0021】浄化剤の大きさおよび形状は特に限定され
ないが、例えば球状、円柱状、円筒状および粒状などが
挙げられる。その大きさは球状であれば直径0.5〜1
0mm、ペレットやタブレットなどの円柱状であれば直
径0.5〜10mm、高さ2〜20mm程度が好まし
く、粒状など不定形のものであれば、ふるいの目の開き
で0.84〜5.66mm程度のものが好ましい。浄化
剤を浄化筒に充填したときの充填密度は、浄化剤の形状
により異なるが通常0.5〜2.0g/ml程度であ
る。
【0022】本発明の浄化剤は固定床のほか、移動床、
流動床として用いることも可能であるが、通常は固定床
として用いられる。浄化剤は浄化筒内に充填され、浄化
筒内に誘導された有害ガスが浄化剤と接触して浄化され
る。
【0023】固定床の場合の浄化剤の充填長は、ガスの
流量および有害ガス中の有害成分の濃度などによって異
なり、一概に特定はできないが、実用上通常は50〜5
00mm程度とされる。浄化筒の内径は筒内を流れるガ
スの空筒線速度(LV)が0.3〜1.5m/sec程
度となる大きさとされる。一般にこれらは充填層の圧力
損失、ガスとの接触効率および有害ガス中の有害成分の
濃度によって定められる。
【0024】本発明によって浄化可能な有害ガス中の有
害成分の濃度は、特に限定されない。しかし有害成分が
高濃度の場合には、浄化剤と有害成分との反応で生じる
反応熱によって温度が上昇し、危険を伴うことがある。
このため空気との混合によってその濃度を1%以下の低
濃度に希釈することが好ましく、通常は吸引用のブロア
ーが設置される。ブロアーは、換気容量が5〜200m
3 /min程度のものが多く用いられる。このようなブ
ロアーを用いた場合には市販のガスボンベが5〜10分
で空になるような大量の漏洩が生じても、浄化筒を流通
する有害ガス中の有害成分の濃度は50〜1000pp
m程度に保持される。またブロアーは、有害成分が漏洩
した時に有害ガスを強制的に浄化筒へ導く目的でも設置
される。
【0025】このように本発明は、有害成分を含む有害
ガスを大量の空気と共に浄化することから通常の大気中
の環境と同様の条件、すなわち相対湿度30〜100%
の環境下で使用されることが多いが、本発明によればこ
のような水分を含む場合でも充分浄化することができ
る。また、空気中の炭酸ガスなどにも影響されない。
【0026】また有害成分ガスは、窒素、アルゴンなど
のガスで希釈された状態でボンベに充填されており、半
導体、液晶の製造装置へ供給される時も窒素、アルゴン
などのガスで希釈されたまま供給される。従って漏洩時
においてもこのようなガスが存在するが、本発明によれ
ばこのようなガス存在下でも浄化能力が低下することは
ない。
【0027】有害ガスと浄化剤と接触させる温度は通常
は0〜90℃、好ましくは室温付近の温度(10〜40
℃)で操作され、特に加熱や冷却を必要としない。勿
論、接触開始後は反応熱のために有害成分の濃度に応じ
た温度上昇を示すが、浄化能力が低下することはない。
接触時の圧力は、通常は常圧であるが、減圧ないし加圧
下で操作することも可能である。また、接触時間は通常
0.01秒以上であり、好ましくは0.025秒以上で
ある。0.01秒より短いと充分な浄化能力が得られな
いことがある。
【0028】
【発明の実施の形態】図1に本発明の浄化方法の実施の
一例を示す。浄化筒1の浄化剤充填部2に浄化剤が充填
されており、ガスボンベ3を収納するシリンダーキャビ
ネット4と、シリンダーキャビネット4内の空気を連続
的に吸引換気するためのブロアー5の間に換気ダクト6
を介して該浄化筒1が設置される。シリンダーキャビネ
ット4内のガスボンベからボンベ内のガスが漏洩した場
合、浄化筒1の後段に設置されているブロアーが大流量
運転に切り替わり、空気取り入れ口7から取り入れられ
た大量の空気とともに有害ガスが換気ダクトに誘導さ
れ、浄化筒1で浄化され、無害化されたガスが排出され
る。
【0029】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれにより限定されるものではない。 実施例1 (二酸化マンガンの調製)398gの過マンガン酸カリ
ウムを水12.5kgに溶解した液に、3重量%の硫酸
マンガン水溶液8.46kgと濃硫酸144gとの混合
液を温度70℃にて速やかに注加し反応させた。生成し
た沈殿物を90℃で3時間攪拌した後、濾過し、イオン
交換水25kgで3回洗浄した後、再度濾過し、120
0gのケーキ状二酸化マンガンを得た。このケーキ状二
酸化マンガンを90℃で12時間乾燥し、粉末状二酸化
マンガン360gを得た。この粉末状二酸化マンガンの
BET比表面積をガス吸着量測定装置(ユアサアイオニ
クス(株)製、オートソーブ3B)で測定したところ2
45m2 /gであった。
【0030】(酸化銀(II)の調製)102gの硝酸銀を
200gの水に溶解した。別に90gの苛性ソーダと8
8gの過硫酸カリウムを85℃に温めたイオン交換水2
00gにかき混ぜながら溶解した。後者をそのまま加熱
しながらかき混ぜ続けているところへ上記の硝酸銀水溶
液を滴下して沈殿物を析出させた。これをデカンテーシ
ョンと水洗を繰り返して洗浄した後、100℃で3時間
真空乾燥して70gの酸化銀(II)の粉末を得た。
【0031】(浄化剤の調製)粉末状二酸化マンガン3
40gに40gの酸化銀(II)、アルミナ粉末20g、水
150gを加えて混練し、得られた混合ケーキを押し出
し成型機で押し出して直径1.6mmの成型物を得た。
これを長さ3〜5mm程度に切断してペレットとし、乾
燥機で90℃で加熱しながら12時間乾燥することによ
って、銀の含有量が8.8重量%の浄化剤A 395g
を得た。
【0032】(浄化能力試験)内径19mmの石英製の
浄化筒に充填長が100mm(充填量28.3ml、2
2.6g)になるように浄化剤Aを充填し、これにホス
フィンを500ppm含有する相対湿度60%、温度2
5℃の空気を12.7l/min(空筒線速度LV=7
5cm/sec)で流通させた。浄化筒の出口ガスの一
部を半導体材料ガス漏洩検知警報器(日本酸素(株)
製:HD−1)にて連続サンプリングし、出口ガス中の
ホスフィンの濃度が28ppbに上昇するまでの時間
(有効処理時間)を測定した。結果を表1に示す。
【0033】実施例2 (二酸化マンガンの調製)398gの過マンガン酸カリ
ウムを水6kgに溶解した液に、6重量%の硫酸マンガ
ン水溶液4.23kgと濃硫酸144gとの混合液を温
度70℃にて速やかに注加し反応させた。生成した沈殿
物を90℃で3時間攪拌した後、濾過し、イオン交換水
12.5kgで3回洗浄した後、再度濾過し、1197
gのケーキ状二酸化マンガンを得た。このケーキ状二酸
化マンガンを90℃で12時間乾燥し、粉末状二酸化マ
ンガン358gを得た。この粉末状二酸化マンガンのB
ET比表面積をガス吸着量測定装置(ユアサアイオニク
ス(株)製、オートソーブ3B)で測定したところ18
3m2 /gであった。
【0034】(浄化剤の調製および浄化能力試験)BE
T比表面積が183m2 /gの粉末状二酸化マンガン3
40gに、実施例1と同様にして調製した酸化銀(II)4
0g、アルミナ粉末20g、水150gを加えて混練
し、実施例1と同様にして浄化剤B 390gを得た。
この浄化剤Bの浄化能力試験を実施例1と同じ条件で行
なった。結果を表1に示す。
【0035】比較例1 二酸化マンガン(関東化学(株)製、鹿特級)のBET
比表面積をガス吸着量測定装置(ユアサアイオニクス
(株)製、オートソーブ3B)で測定したところ48m
2 /gであった。このBET比表面積が48m2 /gの
二酸化マンガン340gに実施例1と同様にして調製し
た酸化銀(II)40g、アルミナ粉末20g、水150g
を加えて混練し、実施例1と同様にして浄化剤C 38
7gを得た。この浄化剤Cの浄化能力試験を実施例1と
同じ条件で行なった。結果を表1に示す。
【0036】比較例2 (二酸化マンガンの調製)398gの過マンガン酸カリ
ウムを水1.25kgに溶解した液に、30重量%の硫
酸マンガン水溶液846gと濃硫酸144gとの混合液
を温度70℃にて速やかに注加し反応させた。生成した
沈殿物を90℃で3時間攪拌した後、濾過し、イオン交
換水2.5kgで3回洗浄した後、再度濾過し、110
0gのケーキ状二酸化マンガンを得た。このケーキ状二
酸化マンガンを90℃で12時間乾燥し、粉末状二酸化
マンガン358gを得た。この粉末状二酸化マンガンの
BET比表面積をガス吸着量測定装置(ユアサアイオニ
クス(株)製、オートソーブ3B)で測定したところ1
24m2 /gであった。
【0037】(浄化剤の調製および浄化能力試験)BE
T比表面積が124m2 /gの粉末状二酸化マンガン3
40gに、実施例1と同様にして調製した酸化銀(II)4
0g、アルミナ粉末20g、水150gを加えて混練
し、実施例1と同様にして浄化剤D 392gを得た。
この浄化剤Dの浄化能力試験を実施例1と同じ条件で行
なった。結果を表1に示す。
【0038】
【表1】 表1 MnO2 のBET 有害成分 有効処理時間 処理能力 比表面積(m2/g) (min) (l/l 剤) 実施例1 245 ホスフィン 112 25 実施例2 183 〃 108 24 比較例1 48 〃 27 6 比較例2 124 〃 30 7
【0039】実施例3、4 内径19mmの石英製の浄化筒を2本用意し、実施例1
と同種の浄化剤Aを充填長が100mm(充填量28.
3ml、22.6g)となるようにそれぞれ充填し、こ
れに1000ppm、100ppmのホスフィンを含有
する相対湿度60%、温度25℃の空気を12.7l/
min(空筒線速度 LV=75cm/sec)でそれ
ぞれ流通させ、実施例1と同様の方法で各々の有効処理
時間を測定した。結果を表2に示す。
【0040】実施例5 実施例1と同種の浄化剤Aを用い、500ppmのホス
フィンを含有する空気を20.4l/min(空筒線速
度 LV=120cm/sec)で流通させたほかは実
施例1と同じ条件で有効処理時間を測定した。結果を表
2に示す。
【0041】
【表2】 表2 ホスフィン 空筒線速度 有効処理時間 処理能力 の濃度 LV (ppm) (cm/sec) (min) (l/l 剤) 実施例3 1000 75 45 20 実施例4 100 75 580 26 実施例5 500 120 45 20
【0042】実施例6〜11 内径19mmの石英製の浄化筒を6本用意し、実施例1
と同種の浄化剤Aを充填長が100mm(充填量28.
3ml、22.6g)となるようにそれぞれ充填し、こ
れにアルシン、シラン、ジシラン、トリシラン、ジボラ
ン、セレン化水素を500ppm含有する空気をそれぞ
れ12.7l/min(空筒線速度 LV=75cm/
sec)で流通させた。浄化剤の出口ガスの一部を連続
サンプリングし、出口ガス中の有害成分の濃度がアルシ
ンの場合22ppb、シランの場合5ppm、ジシラ
ン、トリシランの場合1ppm、ジボランの場合0.1
ppm、セレン化水素の場合0.05ppmに上昇する
までの時間(有効処理時間)をそれぞれ測定した。この
とき、出口ガス中の有害ガスの検知は、アルシンの場合
は半導体材料ガス漏洩検知警報器(日本酸素(株)製:
HD−1)、シラン、ジシラン、トリシラン、ジボラ
ン、セレン化水素の場合は検知器(バイオニクス機器
(株)製、TG−XA)を用いた。結果を表3に示す。
【0043】比較例3 比較例1と同種の浄化剤Cを実施例1と同様の浄化筒に
充填し、これに500ppmのアルシンを含有する空気
を12.7l/min(空筒線速度 LV=75cm/
sec)で流通させ、実施例6〜11と同様の方法で有
効処理時間を測定した。結果を表3に示す。
【0044】
【表3】 表3 有害成分 有効処理時間 処理能力 (min) (l/l剤) 実施例6 アルシン 219 50 実施例7 シラン 77 17 実施例8 ジシラン 60 13 実施例9 トリシラン 55 12 実施例10 ジボラン 107 24 実施例11 セレン化水素 280 63 比較例3 アルシン 33 7
【0045】実施例12、13 実施例1と同様にして調製した粉末状二酸化マンガン3
20gと酸化銀(II)20gに、アルミナ粉末20g、水
150gを加えて混練し、得られた混合ケーキを押し出
し成型機で押し出して直径1.6mmの成型物を得た。
これを長さ3〜5mm程度に切断してペレットとし、乾
燥機で90℃で加熱しながら12時間乾燥することによ
って、銀の含有量が4.9重量%の浄化剤E 352g
を得た。同様にして酸化銀(II)20gの代わりに酸化銀
(II)4gを用い、銀の含有量が1.0重量%の浄化剤F
329gを得た。これらの浄化剤の浄化能力試験を実
施例1と同じ条件でそれぞれ行なった。結果を表4に示
す。
【0046】実施例14 実施例1と同様にして調製した粉末状二酸化マンガン3
20gに、酸化銀(I)35g(関東化学(株)製、鹿1
級)、アルミナ粉末20g、水150gを加えて混練
し、得られた混合ケーキを押し出し成型機で押し出して
直径1.6mmの成型物を得た。これを長さ3〜5mm
程度に切断してペレットとし、乾燥機で90℃で加熱し
ながら12時間乾燥することによって、銀の含有量が
8.7重量%の浄化剤G 370gを得た。この浄化剤
Gの浄化能力試験を実施例1と同じ条件でそれぞれ行な
った。結果を表4に示す。
【0047】実施例15、16 実施例1と同様にして調製したケーキ状二酸化マンガン
890gを押し出し成型機で押し出して直径1.6mm
の成型物を得た。これを長さ3〜5mm程度に切断して
ペレットとし、乾燥機で90℃で加熱しながら12時間
乾燥することによって、313gの二酸化マンガン成型
体を得た。この二酸化マンガン成型体に、実施例1と同
様にして調製した酸化銀(II)40gを水400gにけん
濁させたけん濁液を加えて激しくかき混ぜた後、乾燥機
で90℃で加熱しながら12時間乾燥することによっ
て、銀の含有量が9.9重量%の浄化剤H 348gを
得た。実施例1と同様の浄化筒を2本用意して浄化剤H
をそれぞれ充填し、これにホスフィンまたはアルシンを
500ppm含有する空気をそれぞれ12.7l/mi
n(空筒線速度 LV=75cm/sec)で流通させ
て、実施例1または実施例6〜11と同様の方法で有効
処理時間を測定した。結果を表4に示す。
【0048】実施例17、18 実施例15、16と同様にして調製した二酸化マンガン
成型体300gに硝酸銀15%水溶液300gを含浸さ
せ、乾燥機で90℃で加熱しながら12時間乾燥するこ
とによって、銀の含有量が8.3重量%の浄化剤I 3
43gを得た。実施例1と同様の浄化筒を2本用意して
浄化剤Iをそれぞれ充填し、これにホスフィンまたはア
ルシンを500ppm含有する空気をそれぞれ12.7
l/min(空筒線速度 LV=75cm/sec)で
流通させて、実施例1または実施例6〜11と同様の方
法で有効処理時間を測定した。結果を表4に示す。
【0049】
【表4】 表4 有害成分 銀化合物 銀含有量 有効処理 処理能力 ( 重量%) 時間(min) (l/l剤) 実施例12 ホスフィン AgO 4.9 110 25 実施例13 ホスフィン AgO 1.0 100 22 実施例14 ホスフィン Ag2 O 8.7 110 25 実施例15 ホスフィン AgO(添着) 9.9 110 25 実施例16 アルシン AgO(添着) 9.9 210 47 実施例17 ホスフィン AgNO3(添着) 8.3 55 13 実施例18 アルシン AgNO3(添着) 8.3 110 25
【0050】実施例19〜21 実施例1と同様にして調製した粉末状二酸化マンガン1
70gと酸化銀(II)40gに、酸化銅(II)(関東化学
(株)製、鹿1級)170gを加え、アルミナ粉末20
g、水150gを加えて混練し、実施例1と同様にして
銀の含有量が8.8重量%の浄化剤J 393gを得
た。実施例1と同様の浄化筒を3本用意し、これに浄化
剤Jをそれぞれ充填した。これに500ppm、100
0ppm、100ppmのホスフィンを含有する空気を
それぞれ12.7l/min(空筒線速度 LV=75
cm/sec)で流通させて、実施例1と同様の方法で
各々の有効処理時間を測定した。結果を表5に示す。
【0051】実施例22 実施例19〜21と同種の浄化剤Jを用い、500pp
mのホスフィンを含有する空気を20.4l/min
(空筒線速度 LV=120cm/min)で流通させ
たほかは実施例1と同様の方法で有効処理時間を測定し
た。結果を表5に示す。
【0052】実施例23 実施例19〜21と同種の浄化剤Jを用い、500pp
mのアルシンを含有する空気を12.7l/min(空
筒線速度 LV=75cm/sec)で流通させて、実
施例6〜11と同様の方法で有効処理時間を測定した。
結果を表5に示す。
【0053】比較例4、5 比較例1で用いたものと同種の二酸化マンガン(BET
比表面積 48m2 /g)170gに、実施例1と同様
にして調製した酸化銀(II)40g、酸化銅(II)(関東化
学(株)製、鹿1級)170g、アルミナ粉末20g、
水150gを加えて混練し、実施例1と同様にして浄化
剤K 385gを得た。実施例1と同様の浄化筒を2本
用意し、これに浄化剤Kをそれぞれ充填した。これにホ
スフィンまたはアルシンを500ppm含有する空気を
それぞれ12.7l/min(空筒線速度 LV=75
cm/sec)で流通させて、実施例1または実施例6
〜11と同様の方法で各々の有効処理時間を測定した。
結果を表5に示す。
【0054】
【表5】 表5 有害成分 有害成分 空筒線速度 有効処理 処理時間 の濃度(ppm) (cm/sec) 時間(min) (l/l剤) 実施例19 ホスフィン 500 75 355 80 実施例20 ホスフィン 1000 75 155 70 実施例21 ホスフィン 100 75 1820 82 実施例22 ホスフィン 500 120 189 68 実施例23 アルシン 500 75 710 160 比較例4 ホスフィン 500 75 44 10 比較例5 アルシン 500 75 71 16
【0055】
【発明の効果】本発明の浄化剤は、BET比表面積が1
50m/g以上の二酸化マンガンを用いるため、従来の
二酸化マンガン、酸化銅、銀酸化物からなる浄化剤では
予測し得なかったような非常に高い浄化能力が得られ
る。また、本発明の浄化方法によれば、室温付近の温度
でも十分な浄化能力を有するため、加熱、冷却等の設備
が必要でなく、浄化装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明浄化方法の実施の一例であるシリンダー
キャビネットからの漏洩ガス浄化装置の模式図を示す。
【符号の説明】
1 浄化筒 2 浄化剤充填部 3 ガスボンベ 4 シリンダーキャビネット 5 ブロアー 6 換気ダクト 7 空気取り入れ口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古浦 永生 神奈川県平塚市田村5181番地 日本パイオ ニクス株式会社平塚研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有害成分としてアルシン、ホスフィン、
    シラン、ジシラン、トリシラン、ジボラン、セレン化水
    素から選ばれる一種以上を含有する有害ガスと浄化剤と
    を接触させて該有害ガスを浄化するための浄化剤であっ
    て、BET比表面積が150m2 /g以上である二酸化
    マンガンおよび銀化合物を主成分とすることを特徴とす
    る有害ガスの浄化剤。
  2. 【請求項2】 有害成分としてアルシン、ホスフィン、
    シラン、ジシラン、トリシラン、ジボラン、セレン化水
    素から選ばれる一種以上を含有する有害ガスと浄化剤と
    を接触させて該有害ガスを浄化するための浄化剤であっ
    て、BET比表面積が150m2 /g以上である二酸化
    マンガン、銀化合物および酸化銅を主成分とすることを
    特徴とする有害ガスの浄化剤。
  3. 【請求項3】 有害成分としてアルシン、ホスフィン、
    シラン、ジシラン、トリシラン、ジボラン、セレン化水
    素から選ばれる一種以上を含有する有害ガスと浄化剤と
    を接触させて該有害ガスを浄化するための浄化方法であ
    って、BET比表面積が150m2 /g以上である二酸
    化マンガンおよび銀化合物を主成分とする浄化剤を用
    い、有害ガスと該浄化剤を接触させることを特徴とする
    有害ガスの浄化方法。
  4. 【請求項4】 有害成分としてアルシン、ホスフィン、
    シラン、ジシラン、トリシラン、ジボラン、セレン化水
    素から選ばれる一種以上を含有する有害ガスと浄化剤と
    を接触させて該有害ガスを浄化するための浄化方法であ
    って、BET比表面積が150m2 /g以上である二酸
    化マンガン、銀化合物および酸化銅を主成分とする浄化
    剤を用い、有害ガスと該浄化剤を接触させることを特徴
    とする有害ガスの浄化方法。
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